1.2.8▪ La Saône à l'aval de la confluence avec le Doubs La Saône à l'aval de la confluence avec le Doubs
1.2.8.1 Présentation et fonctionnement du bassin-versant
Il s'agit ici du bassin de la Saône à l’aval de la confluence Saône-Doubs jusqu’à Lyon et la confluence Rhône-Saône.
Il se caractérise par une pente faible et régulière, de l’ordre de 0.10 m par kilomètre, jusqu’à la rupture de pente à l’entrée dans l’agglomération lyonnaise, entre Couzon et Vaise.
Le lit majeur est également très plat, favorisant l’expansion des crues dans la plaine de la Saône, jusqu’à 1 à 2 kilomètres au-delà des berges du lit mineur.
Certains secteurs, derrière des berges surélevées, ou délimités par des levées de routes, forment des casiers qui sont inondés successivement au fur et à mesure de la crue. (Cf. paragraphe 1.2.8.2)
Plusieurs de ces casiers représentant des volumes importants, sont équipés de vannes ou de seuils déversants qui permettent de commander la mise en eau pour les crues les plus courantes, selon des critères principalement saisonniers. Les gestionnaires de ces ouvrages sont des associations ou des syndicats regroupant des communes ou des agriculteurs.
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Notice de présentation
Les crues de la Saône-aval de modifications nettes du gradient de crue ou de
sous influence océanique, mais le Doubs et la Saône-amont sont sous un régime d’influence également pluvio-nivale.
Sous ces deux influences, les crues dans la plaine de Saône sont donc assez fréquentes (de l’ordre de 2 à 3 épisodes de crue sont possibles tous les ans), même si pour la plupart les débordements restent limités.
Dans la plaine, les affluents de la Saône constituent deux types d’apports :
• La Grosne, la Reyssouze, la Veyle et l’Azergues sont des affluents apportant chacun des débits de l’ordre de 50 à 100 m3s-1, qui peuvent influer ponctuellement sur l’évolution de la crue : soit au démarrage, en provoquant une première montée des niveaux assez rapide (cas de la crue d’Avril 2005, Novembre 2008), soit en cours de crue, en modifiant le gradient de montée. Notamment, l'Ardières et l'Azergues sont sensibles aux épisodes méditerranéens ou cévenols extensifs provoquant des crues rapides et une montée brève et limitée sur la Saône,
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Illustration 8: Schéma du bassin versant de la Saône à l'aval du Doubs
mais aggravante lors des phénomènes les plus forts.
• La Seille est le principal affluent débouchant dans la plaine de Saône, avec des débits de crue conséquents de l’ordre de 200 à 500 m3s-1 et jusqu’à 700 m3s-1, pour les crues exceptionnelles (Cf. paragraphe 1.2.6). Son bassin versant, marqué par du relief et une partie importante de plaine, lui donne un régime semi-rapide entraînant la concomitance des crues de Seille et de Saône. La Seille peut donc significativement aggraver la crue à partir de Mâcon (cas de la crue de Mars 2001).
Quand ces influences restent faibles, la crue de la Saône est étalée d’amont en aval et les débits de pointe peuvent diminuer entre Chalon sur Saône et Lyon.
La crue se propageant lentement, les pointes de crue successives observées sur le Doubs et la Saône-amont peuvent produire une crue continue sur la Saône-aval, sous la forme d’une crue à plusieurs ondes enchaînées. Ce type de phénomène est souvent à l’origine des crues les plus importantes, l’eau accumulée dans le lit majeur ne s’évacuant pas entre chaque onde de crue.
L’influence des ouvrages liés à la navigation ne se manifeste qu’au démarrage des crues, avant que la Saône ne remplisse son lit mineur. Ensuite, les barrages sont ouverts et les écoulements sont uniquement influencés par la géométrie du lit majeur (pentes longitudinales et transversales).
L’influence des casiers et la manœuvre des vannes se mesurent et s’intègrent aux prévisions avec l’évolution des niveaux observés aux stations.
Les grandes crues de la Saône-aval résultent donc souvent de l’enchaînement de plusieurs ondes de crues des bassins-amont. La durée totale de la crue peut donc durer plusieurs semaines en étant rarement inférieure à une semaine.
1.2.8.2 Les ouvrages hydrauliques pouvant impacter les crues
Les barrages d’Ormes, de Dracé et de Couzon au Mont d’Or, gérés par Voies Navigables de France, sont conçus pour les besoins de la navigation et pour ne pas modifier les conditions d’écoulements des crues. Ils sont effacés avant les premiers débordements. Leurs manœuvres peuvent cependant perturber les prévisions en tout début de crue.
Les vannes des digues de Saône gérées par des syndicats, des communes ou des agriculteurs : Le lit majeur de la Saône à l’aval du confluent du Doubs comprend plusieurs casiers d’inondation situés à l’arrière de digues dont la fonction est d’éviter les inondations pour les crues fréquentes d’importance limitée (inférieures à la décennale, ces équipements sont sans effet au dela). Ces casiers doivent être mis en eau, par l’ouverture de vannes, avant d’atteindre les niveaux de sur-verse par dessus les digues pour les préserver des phénomènes d’érosion. Ces niveaux correspondent à une cote observée à Chalon sur Saône (entre 5 et 7 m) ou Mâcon (entre 3,60 et 6,00m, la majorité des digues étant submergée entre 5,00 et 5,20 m).
Leur gestion réglementaire prévoit que les vannes restent ouvertes durant les périodes hivernales, dont les dates sont fixées par arrêté préfectoral.
L’influence de ces différents états des casiers ne provoque pas de modifications rapides sur la propagation des crues, dans la mesure où les mises en eaux sont progressives. Mais leur gestion (vannes ouvertes l'hiver) va expliquer en partie la présence de niveaux de mise en vigilance différents selon la saison.
1.2.8.3 Les enjeux
La crue biennale provoque déjà la coupure de routes secondaires, l’isolement de certaines habitations et la mise en eau de grandes surfaces agricoles. La crue centennale est susceptible de provoquer une coupure de l'autoroute A6 dans le département du Rhône.
Les zones les plus sensibles sont les agglomérations de Chalon-sur-saône et de Mâcon, ainsi que celle de Tournus, et
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Notice de présentation
bien évidemment, l'agglomération Lyonnaise.
Concernant l'agglomération de Chalon-sur-saône (échelle Port Fluvial2) : à 5,80 / 6,00 m, Les premiers enjeux sont touchés sur les communes de Lux, Ormes et Saint-Marcel. Autour de 6,40 / 6,60 m, la situation s'étend sur les communes de Saint-Rémy et Chalon-sur-saône (RN6/RN73 coupées). De 6,70 à 7,00 m , des évacuations ont lieu à Saint-Loup de Varennes, Varennes le Grand, et Gigny-sur-Saône. Enfin, au delà de 7,10 m, le Centre Communal d'Action Sociale et potentiellement l'hôpital de Chalon-sur-saône est touché,
Concernant l'agglomération de Mâcon (échelle Mâcon) : entre 4,50 et 5,00 m, les tous premiers enjeux sont touchés à Uchizy, Saint-Albain et Fleurville. Viennent ensuite, entre 5,50 et 5,75 m, la commune de Sancé et les premiers enjeux à Mâcon. Entre 5,75 m et 5,90 m , les impacts s'étendent sur la commune de Crèches. À 6,00 m, le camping et plusieurs rues sont inondées à Mâcon, et des passerelles sont mises en place, et des maisons sont inondées à Fleurville. Au delà de 6,20 m, la situation se dégrade nettement, avec évacuation de population à la Truchère. Dans l'Ain, ce sont les communes de Vésines et Asnières qui sont impactées dès la cote de 5,20 m, et de Saint-Laurent à la cote de 5,80 m, Enfin, concernant l'agglomération de Lyon :
• A l'échelle de Trévoux, les premiers impacts sont touchés à 4,60 m sur la commune de Saint-Georges de Reneins ; à 5,45 m , 40 maisons y sont isolées, et le port de Belleville-sur-Saône devient inaccessible. Les évacuations sur ces communes commencent à une cote de 5,60 m,
• A l'échelle de Couzon, les premiers enjeux sont touchés à 7,20 m à Collonges, à 7,50 m à Neuville-sur-Saône et à Couzon ; au delà de 8,00 m , Collonges est plus sévèrement touchée, et Fontaines est impactée,
• A Lyon, la hauteur des quais et la morphologie de l'écoulement mettent les populations et les biens les plus importants (bâtiments) à l'abri des crues fréquentes à rares. Seuls, certains enjeux sont nettement plus bas et donc impactés pour des crues très fréquentes : Ainsi, à l'échelle du Pont-la-Feuillée, les bas-ports et le parking Saint-Jean sont infiltrés, à 3,40 m, au parking Saint-Jean, l'eau passe au dessus de la porte étanche et le parking Saint-Antoine prend l'eau. À 5,00 m, la situation devient sérieuse dans le second et le neuvième arrondissement, et des inondations significatives et nombreuses de caves de la presqu'île sont observées à 5,40 m.
1.2.8.4 Quelques crues historiques
La crue de novembre 1840 fut sans conteste la plus forte crue connue entre le Doubs et Lyon, en particulier à Mâcon (cote maxi de 8,05 m) puisque cette crue dépasse les crues de janvier 1955 et de mai 1856 de plus d’un mètre. Sur Mâcon, cette particularité peut s’expliquer par la réaction très forte de la Seille (cf. paragraphe 1.2.6).
Les crues plus récentes observées comprennent :
• l’enchaînement de crues des années 1981, 1982, 1983, d’occurrence comprise entre 10 et 30 ans,
• la crue de Mars 2001, dernière crue importante ayant touché un bon nombre d’habitations et d’activités et comparable à la crue de 1983 entre Mâcon et Lyon.
2 La station de Chalon Port Fluvial a des cotes supérieures de 30 à 40 cm à l’échelle historique de Chalon Port Villiers.
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1.2.9▪
1.2.9▪ L'Ain L'Ain
1.2.9.1 Présentation et fonctionnement du bassin-versant
L’Ain et ses affluents prennent leur source en altitude dans le Jura. Les cumuls de pluies sur l’amont de ce bassin peuvent être importants et jurassien, contrairement aux sites alpins où cette fonte
Illustration 9: Schéma du bassin versant de l'Ain
• La Bienne qui descend du Haut-Jura, apportant des débits importants (600 à 800 m3.s-1 pour les plus élevés), rejoint l’Ain, en rive gauche, à l’aval de l’aménagement de Vouglans,
• Toujours sur la rive gauche, l'Oignin draine les plateaux du Bugey Haut-Jura, et apporte lui aussi des débits non négligeables,
• Le Suran rejoint l’Ain en rive droite à Pont-d’Ain. Les débits sont moins importants, mais ils influent directement sur les niveaux de crue à l’entrée de la plaine de l’Ain.
• Dans la plaine enfin, l’Ain reçoit en rive gauche l’Albarine, qui représente les derniers apports significatifs de ce secteur.
Le régime de l’Ain est marqué par les épisodes de pluies arrivant par le sud-ouest qui peuvent se déplacer en suivant l’orientation du relief du Jura. Ainsi, les cumuls peuvent s’avérer importants. Certaines crues sont particulièrement renforcées par la fonte des neiges qui peut intervenir en accompagnement d’un épisode pluvieux. Le dénivelé important en amont rend les crues assez rapides puisqu’elles se forment en une demi-journée environ après les épisodes de pluie dépassant les 40 à 60 mm en 24 heures. Le tronçon en plaine est relativement court, la crue s’y propage en quelques heures depuis la confluence Ain-Suran. Pour exactement les mêmes raisons, les crues de l'Ain sont en général brèves, limitées à quelques jours.
1.2.9.2 Les ouvrages hydrauliques pouvant impacter la prévision des crues
Le barrage de Vouglans, géré par E.D.F. : Ce barrage de très grande capacité (600 millions de m3) est le premier d’une série construite sur l’Ain. Sa voûte pure à double courbure s’élève à 103 m de hauteur au dessus du lit de l’Ain. Une consigne gère les manœuvres des vannes en période de crue dans le but de ne pas aggraver les débits à l'aval. Bien que ce ne soit pas sa vocation, il contribue souvent à un écrêtement des débits venant de l’amont. Le volume de la tranche utile, située entre la cote 395 et 429, est d’environ 420 millions de m3. Une lame d’eau de 10 cm représente à elle seule 1 650 000 de m3 au voisinage de la cote 429,
Les barrages de Coiselet, Cize-Bolozon et Allement gérés par EDF : ces barrages ont des capacités de retenue négligeables par rapport à Vouglans. Les manœuvres de ces ouvrages permettent d’abaisser les plans d’eau tant que le débit entrant n’est pas supérieur au débit d’équipement3. Quand le débit entrant atteint le débit d’équipement, l’usine tourne à plein régime. Lorsque le débit entrant est supérieur au débit d’équipement, le supplément de débit est évacué en ouvrant les vannes, l’ouverture de ces dernières est ajustée en fonction de la variation de cote du plan d’eau. Dans ce cas, les aménagements n’ont plus d’effet sur les débits de crue,
Le barrage d’Etable sur la Bienne concédé à la ville de Saint-Claude et exploité par EDF : ce barrage poids en béton s’élève de 16,50 m au dessus du terrain naturel avec un volume de retenue totale de 550 000 m3. Comme les autres barrages, l’objectif principal de sa consigne de crue est de ne pas aggraver l'événement à l'aval. Le débit de pointe de la crue à l’aval de l’ouvrage ne doit pas être supérieur au débit entrant. Ce barrage est lié directement au dispositif d’alerte de la Bienne décrit au chapitre Error: Reference source not found,
L’impact des aménagements hydroélectriques sur la propagation des crues tient donc principalement au fonctionnement du site de Vouglans. Conçue pour la production hydroélectrique, la retenue de Vouglans est susceptible de stocker des volumes importants provenant de la branche amont de l’Ain ; cet écrêtement des débits en sortie de Vouglans se répercute alors sur le débit de pointe de la crue à l'aval.
1.2.9.3 Les enjeux
Les enjeux sur cette rivière, pour les crues d'intensité faible (crues fréquentes), correspondent essentiellement aux nombreuses activités nautiques et touristiques organisées sur l'ensemble de son linéaire, qui peuvent être menacées lors d'une possible montée rapide de ses eaux.
3 Débit d'équipement : débit maximal pouvant être utilisé par l'usine pour sa production.
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Pour les crues plus intenses, en sus de quelques campings, les communes d'Ambronnay, de Priay, de Châtillon la Palud, de Saint-Jean de Niost et notamment, de Pont-d'Ain, en constituent les principaux enjeux.
1.2.9.4 Quelques crues historiques
L’Ain se singularise par la rapidité et la puissance de ses crues ; en raison de l’incision de son lit majeur, il n’écrête que très faiblement les crues.
Lors de la crue de février 1957, l’Ain a atteint le débit considérable de 2550 m3s-1 à Chazey sur Ain. Depuis, le barrage de Vouglans, achevé en 1968, exerce une influence notable sur l’hydrologie de cette rivière. Même si sa vocation n’est pas d’écrêter les crues, il a permis de limiter sensiblement la gravité de la crue de février 1990.
Maurice Pardé (tome 1 page 126) a précisé que le débit de l’Ain a atteint 2410 m3s-1 à Chazey sur Ain lors de la crue de décembre 1918.
La crue centennale calculée (2750 m3s-1 à Chazey sur Ain) est ainsi légèrement supérieure à ces crues.
1.2.10▪
Illustration 10: Schéma du bassin versant du Gier
Dorlay et le Couzon, et cette rive droite est caractérisée par des retenues pour l'adduction en eau potable. En rive gauche, sur les nombreux ruisseaux qui l'alimentent, plus de 100 retenues collinaires destinées à l'arboriculture sont présentes.
Enfin, il faut noter, à Saint-Chamond et Rive-de-Gier, les ouvrages de couverture du Gier : le cours d'eau traverse les deux centre-villes dans des ouvrages couverts, dont les constructions se sont échelonnées de la fin du XIXème siècle jusqu'aux années 70 ((alternance de voûtes en pierres et de structures en béton).
Depuis Saint-Chamond, le Gier s'écoule au sein d'un dense réseau routier, ferroviaire, urbain et industriel, qui va constituer les enjeux impactés par les crues de ce cours d'eau.
En terme d'hydrologie de crue, le Gier possède un caractère méditerranéen extensif indéniable : des remontées méditerranéennes qui atteignent son bassin versant peuvent provoquer des crues, très rapides (formation en quelques heures), très intenses (gradient de hauteur élevé), mais de courte durée (de l'ordre de 24-48h sur ces événements là). La présence de neige sur les monts du Lyonnais et le Pilat pourra renforcer ses crues en cas de fonte simultanée à des pluies intenses et des vents de sud ou sud-ouest.
1.2.10.2 Les ouvrages hydrauliques pouvant impacter la prévision des crues
Les ouvrages d'adduction en eau potable situés sur la rive droite peuvent , selon leur niveau de remplissage, écrêter les crues modestes ou retarder le démarrage de toute crue.
Il s'agit des barrages de Couzon, Dorlay, Rive et Soulages.
1.2.10.3 Les enjeux
Les enjeux sont constitués par les réseaux routier, ferroviaire, urbain et industriel au travers duquel la rivière s'écoule.
Ainsi, les premiers débordements se produisent à la cote de 2,20 – 2,40 m à l'échelle de Rive de Gier.
A partir de 2,80 m à cette échelle, les communes riveraines, notamment les villes de la Grand-Croix, Rive de Gier, Saint-Romain en Gier, Givors (centre commercial régional), sont impactées. Au delà, des ouvrages se mettent en charge, l'autoroute A47 (Lyon-Saint Etienne) est inondée, les inondations deviennent conséquentes (plus de 1 à 2m d'eau dans le centre de Rive de Gier).
1.2.10.4 Quelques crues historiques
En novembre 2008, la cote de 3,42 m a été atteinte à l'échelle de Rive-de-Gier. Les dégâts ont été importants dans les villes de Rive-de-Gier, Saint-Romain en Gier et Grand-Croix (dégâts matériels, évacuations nombreuses). L'autoroute A47 a été coupée, le transport ferroviaire interrompu.
En décembre 2003 ; une crue de même ampleur qu'en novembre 2008 s'est produite à Rive de Gier : 3,40 m observés à l'échelle de Rive de Gier : il est à noter que la crue a été plus importante à Givors, où 3,30 m ont été observés à l'échelle.
De la même manière, de grosses perturbations sur les axes routiers et ferroviaires ont été observés.
D'autres crues historiques : Août 1684, Novembre 1777, Août 1834, Novembre 1840, Novembre 1856, Mai 1872, Août 1900, Mai 1959.